KR20210123536A - Method for preparing modified conjugated diene polymer - Google Patents

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KR20210123536A
KR20210123536A KR1020200040773A KR20200040773A KR20210123536A KR 20210123536 A KR20210123536 A KR 20210123536A KR 1020200040773 A KR1020200040773 A KR 1020200040773A KR 20200040773 A KR20200040773 A KR 20200040773A KR 20210123536 A KR20210123536 A KR 20210123536A
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modified conjugated
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문민식
백근승
김노마
이로미
오정환
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention relates to a method for preparing a modified conjugated diene-based polymer having excellent tensile, viscoelastic and adhesive properties with a high yield, while significantly reducing a loss of polymer product during dewatering and drying processes. The method according to the present invention includes the steps of: (S1) polymerizing conjugated diene-based monomers, or a conjugated diene-based monomer with an aromatic vinyl-based monomer, in a hydrocarbon-based solvent in the presence of a polymerization initiator to prepare an active polymer; (S2) making the active polymer react with a modifier to prepare a polymerizate containing a modified polymer; (S3) carrying out steam stripping of the polymerizate to prepare a filtered polymer product free from low-boiling point compounds; and (S4) dewatering and drying the filtered polymer, wherein a sorbitan derivative compound-containing solution is added to the filtered polymer in at least one time point selected from before the dewatering, during the dewatering and after the dewatering in step (S4).

Description

변성 공액디엔계 중합체의 제조방법{Method for preparing modified conjugated diene polymer}Method for preparing a modified conjugated diene-based polymer {Method for preparing modified conjugated diene polymer}

본 발명은 탈수 및 건조 과정에서 유실되는 중합체 생성물이 현저히 감소된, 인장특성, 점탄성 특성 및 점착특성이 우수한 중합체를 고수율로 제조할 수 있는 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene-based polymer capable of producing a polymer having excellent tensile properties, viscoelastic properties and adhesive properties in high yield, in which polymer products lost during dehydration and drying are significantly reduced.

최근 자동차에 대한 저연비화의 요구에 따라, 타이어용 고무 재료로서 구름 저항이 적고, 내마모성, 인장 특성이 우수하며, 젖은 노면 저항성으로 대표되는 조정 안정성도 겸비한 공액디엔계 중합체가 요구되고 있다.In response to the recent demand for fuel economy reduction in automobiles, a conjugated diene-based polymer having low rolling resistance, excellent abrasion resistance and tensile properties, and adjustment stability typified by wet road resistance is required as a rubber material for tires.

타이어의 구름 저항을 감소시키기 위해서는 가황 고무의 히스테리시스 손실을 작게 하는 방안이 있으며, 이러한 가황 고무의 평가 지표로서는 50℃ 내지 80℃의 반발탄성, tan δ, 굿리치 발열 등이 이용된다. 즉, 상기 온도에서의 반발탄성이 크거나 tan δ, 굿리치 발열이 작은 고무 재료가 바람직하다.In order to reduce the rolling resistance of the tire, there is a method of reducing the hysteresis loss of the vulcanized rubber, and rebound elasticity of 50°C to 80°C, tan δ, Goodrich heat, etc. are used as evaluation indicators of the vulcanized rubber. That is, a rubber material having a large rebound elasticity at the above temperature or a small tan δ and Goodrich heat generation is preferable.

히스테리시스 손실이 작은 고무 재료로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무 또는 폴리부타디엔 고무 등이 알려져 있지만, 이들은 젖은 노면 저항성이 작은 문제가 있다. 이에 최근에는 스티렌-부타디엔 고무(이하, SBR이라 함) 또는 부타디엔 고무(이하, BR이라 함)와 같은 공액디엔계 중합체 또는 공중합체가 유화중합이나 용액중합에 의해 제조되어 타이어용 고무로서 이용되고 있다. 이 중, 유화중합에 비해 용액중합이 갖는 최대의 장점은 고무 물성을 규정하는 비닐 구조 함량 및 스티렌 함량을 임의로 조절할 수 있고, 커플링(coupling)이나, 변성(modification) 등에 의해 분자량 및 물성 등을 조절할 수 있다는 점이다. 따라서, 최종 제조된 SBR 이나 BR의 구조 변화가 용이하고, 사슬 말단의 결합이나 변성으로 사슬 말단의 움직임을 줄이고 실리카 또는 카본블랙 등의 충진제와의 결합력을 증가시킬 수 있어 용액중합에 의한 SBR이 타이어용 고무 재료로 많이 사용된다.As a rubber material with a small hysteresis loss, natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, etc. are known, but these have a problem of small wet road resistance. Accordingly, recently, conjugated diene-based polymers or copolymers such as styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR) or butadiene rubber (hereinafter referred to as BR) have been manufactured by emulsion polymerization or solution polymerization and are used as rubber for tires. . Among them, the greatest advantage of solution polymerization compared to emulsion polymerization is that the content of vinyl structure and styrene content defining rubber properties can be arbitrarily adjusted, and molecular weight and physical properties can be adjusted by coupling or modification. that it can be adjusted. Therefore, it is easy to change the structure of the finally manufactured SBR or BR, and it is possible to reduce the movement of the chain ends by bonding or modifying the chain ends and to increase the binding force with fillers such as silica or carbon black. It is widely used as a rubber material for

한편, 상기 SBR 또는 BR은 중합 반응; 필요에 따른 변성반응; 스팀 스트리핑; 및 탈수와 건조를 포함하는 회분식(batch) 또는 연속식 중합에 의해 제조되고, 상기 탈수와 건조과정은 일반적으로 도 1에 나타낸 바와 같이 적어도 1회의 탈수장치를 이용한 탈수단계와 건조장치를 이용한 건조단계를 통해 수행되는데 이러한 과정에서 상당량의 중합체가 건조장치에 점착되어 수율이 낮아지는 문제가 있다. On the other hand, the SBR or BR is a polymerization reaction; denaturation reaction as needed; steam stripping; And it is prepared by batch or continuous polymerization including dehydration and drying, and the dehydration and drying process is generally a dehydration step using at least one dehydration device and a drying step using a drying device, as shown in FIG. 1 . There is a problem in that a significant amount of polymer is adhered to the drying apparatus in this process, and the yield is lowered.

따라서, 기계적 물성, 점탄성 특성 및 배합 가공성 등 SBR 또는 BR이 갖는 물성에 영향을 주지 않으면서도 건조과정에서의 유실이 감소되어 고수율로 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method capable of producing a modified conjugated diene-based polymer in high yield by reducing loss in the drying process without affecting the physical properties of SBR or BR, such as mechanical properties, viscoelastic properties, and compounding processability.

JP 2014-84407 AJP 2014-84407 A

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탈수 및 건조 과정에서 점착되어 유실되는 중합체가 현저히 감소되어 고수율로 중합체를 제조할 수 있는 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and provides a method for producing a modified conjugated diene-based polymer capable of producing a polymer in high yield by remarkably reducing the polymer lost due to adhesion during dehydration and drying process aim to

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 탄화수소계 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 상기 활성 중합체와 변성제를 반응시켜 변성 중합체를 포함하는 중합물을 제조하는 단계(S2); 상기 중합물을 스팀 스트리핑하여 미반응 단량체가 제거된 중합 여과물을 제조하는 단계(S3); 및 상기 중합 여과물을 탈수 및 건조하는 단계(S4)를 포함하고, 상기 (S4) 단계의 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a hydrocarbon-based solvent in the presence of a polymerization initiator (S1); preparing a polymer including the modified polymer by reacting the active polymer with a modifier (S2); preparing a polymerization filtrate from which unreacted monomers are removed by steam stripping the polymer (S3); and a step (S4) of dehydrating and drying the polymerization filtrate, wherein the polymerization filtrate contains a sorbitan derivative compound at at least one point of time before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration in step (S4). It provides a method for producing a modified conjugated diene-based polymer by adding a.

본 발명에 따른 제조방법은 (S4) 단계를 수행함에 있어 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 단계를 수행함으로써 탈수 및 건조 과정 중 상기 중합 여과물이 탈수 및 건조 장치에 점착되는 현상이 감소되어 유실되는 중합체가 현저히 감소될 수 있고, 이에 고수율로 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있다.In the production method according to the present invention, in performing step (S4), dehydration and dehydration and During the drying process, the phenomenon of dehydration and adhesion of the polymerization filtrate to the drying device is reduced, so that the polymer lost can be significantly reduced, and thus, the modified conjugated diene-based polymer can be prepared in high yield.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는것이며, 전술한 발명과 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 변성 공액디엔계 중합체의 제조에 있어서 종래의 일반적인 탈수 및 건조공정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention and the above-described invention, so that the present invention is limited only to the matters described in those drawings and interpreted it shouldn't be
1 is a flowchart schematically illustrating a conventional general dehydration and drying process in the production of a modified conjugated diene-based polymer.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to help the understanding of the present invention.

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이하, 본 발명에서 사용하는 용어 및 측정방법은 별도로 정의하지 않는 한 하기와 같이 정의될 수 있다. Hereinafter, terms and measurement methods used in the present invention may be defined as follows unless otherwise defined.

본 발명에서 사용하는 용어 “치환”은 관능기, 원자단 또는 화합물의 수소가 특정 치환기로 치환된 것을 의미할 수 있으며, 관능기, 원자단 또는 화합물의 수소가 특정 치환기로 치환되는 경우 관능기, 원자단 또는 화합물 내에 존재하는 수소의 개수에 따라 1개 또는 2개 이상의 복수의 치환기가 존재할 수 있다. 또한, 복수의 치환기가 존재하는 경우에는 각각의 치환기는 서로 동일하거나, 상이할 수 있다. The term “substitution” used in the present invention may mean that hydrogen of a functional group, atomic group or compound is substituted with a specific substituent, and when hydrogen of a functional group, atomic group or compound is substituted with a specific substituent, it is present in a functional group, atomic group or compound One or two or more plural substituents may be present depending on the number of hydrogens to be used. In addition, when a plurality of substituents are present, each substituent may be the same as or different from each other.

본 발명에서 사용하는 용어 "탈수 전"은 단계 3 이후 탈수 과정이 개시되기 전까지의 시점을 나타내는 것이고, "탈수 중"은 탈수 과정이 개시되어 완료되기 전까지 탈수 과정 중인 시점을 나타내는 것이며, "탈수 후 건조 전"은 탈수 과정이 완료되어 건조 과정이 개시되기 전까지의 시점을 나타내는 것이다. 다만, 여기에서 "건조 전"은 경우에 따라 건조 개시 직후까지 포함하는 시점일 수 있다.The term "before dehydration" used in the present invention refers to the time point before the start of the dehydration process after step 3, "during dehydration" refers to the time point during the dehydration process before the start and completion of the dehydration process, and "after dehydration" "Before drying" indicates a time point until the dehydration process is completed and the drying process is started. However, "before drying" herein may be a time including immediately after the start of drying in some cases.

본 발명에서 사용하는 용어 “알킬기(alkyl group)”는 1가의 지방족 포화 탄화수소를 의미할 수 있으며, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등의 선형 알킬기 및 이소프로필(isopropyl), 세크부틸(sec-butyl), 터셔리 부틸(tert-butyl) 및 네오펜틸(neo-pentyl) 등의 분지형 알킬기를 모두 포함할 수 있다. The term “alkyl group” used in the present invention may mean a monovalent aliphatic saturated hydrocarbon, and linear alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl and isopropyl, sec-butyl) , tert-butyl and neopentyl may include all of a branched alkyl group.

본 발명에서 사용하는 용어 “알킬렌기(alkylene group)”는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌 등과 같은 2가의 지방족 포화 탄화수소를 의미할 수 있다.The term “alkylene group” used in the present invention may mean a divalent aliphatic saturated hydrocarbon such as methylene, ethylene, propylene, and butylene.

본 발명에서 “시클로알킬기(cycloalkyl group)”는 환형의 포화 탄화수소를 의미할 수 있다.In the present invention, “cycloalkyl group” may mean a cyclic saturated hydrocarbon.

본 발명에서 사용하는 용어 “아릴기(aryl group)”는 환형의 방향족 탄화수소를 의미할 수 있고, 또한 1개의 환이 형성된 단환 방향족 탄화수소(monocyclic aromatic hydrocarbon), 또는 2개 이상의 환이 결합된 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon)을 모두 포함하는 의미일 수 있다.The term “aryl group” used in the present invention may mean a cyclic aromatic hydrocarbon, and also a monocyclic aromatic hydrocarbon in which one ring is formed, or a polycyclic aromatic hydrocarbon in which two or more rings are bonded ( It may mean including all polycyclic aromatic hydrocarbons).

본 발명은 탈수 및 건조 과정에서 점착되어 유실되는 중합체가 현저히 감소되어 고수율로 중합체를 제조할 수 있는 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a modified conjugated diene-based polymer capable of producing a polymer in high yield by remarkably reducing the polymer lost due to adhesion during dehydration and drying.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법은 탄화수소계 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1); 상기 활성 중합체와 변성제를 반응시켜 변성 중합체를 포함하는 중합물을 제조하는 단계(S2); 상기 중합물을 스팀 스트리핑하여 미반응 단량체가 제거된 중합 여과물을 제조하는 단계(S3); 및 상기 중합 여과물을 탈수 및 건조하는 단계(S4)를 포함하고, 상기 (S4) 단계의 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 것을 특징으로 한다. The method for producing the modified conjugated diene-based polymer according to an embodiment of the present invention comprises polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a hydrocarbon-based solvent in the presence of a polymerization initiator to prepare an active polymer. step (S1); preparing a polymer including the modified polymer by reacting the active polymer with a modifier (S2); preparing a polymerization filtrate from which unreacted monomers are removed by steam stripping the polymer (S3); and a step (S4) of dehydrating and drying the polymerization filtrate, wherein the polymerization filtrate contains a sorbitan derivative compound at at least one point of time before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration in step (S4). characterized in that it is added.

상기 단계 1은 공액디엔계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 포함하는 중합체를 제조하는 중합단계로, 탄화수소계 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 수행할 수 있다. Step 1 is a polymerization step of preparing a polymer including an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer. In a hydrocarbon-based solvent, a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer are polymerized in the presence of a polymerization initiator. can be done by

상기 공액디엔계 단량체는 1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 피페릴렌, 3-부틸-1,3-옥타디엔, 이소프렌, 2-페닐-1,3-부타디엔 및 2-할로-1,3-부타디엔(할로는 할로겐 원자를 의미한다)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The conjugated diene-based monomer is 1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene, 2-phenyl-1,3-butadiene and It may be at least one selected from the group consisting of 2-halo-1,3-butadiene (halo means a halogen atom).

상기 방향족 비닐계 단량체는 일례로 스티렌, α-메틸스티렌, 3-메틸스티렌, 4-메틸스티렌, 4-프로필스티렌, 1-비닐나프탈렌, 4-시클로헥실스티렌, 4-(p-메틸페닐)스티렌, 1-비닐-5-헥실나프탈렌, 3-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(3-(2-pyrrolidino ethyl)styrene), 4-(2-피롤리디노 에틸)스티렌(4-(2-pyrrolidino ethyl)styrene) 및 3-(2-피롤리디노-1-메틸 에틸)-α-메틸스티렌(3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)styrene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The aromatic vinyl monomer is, for example, styrene, α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 4-cyclohexylstyrene, 4-(p-methylphenyl)styrene, 1-vinyl-5-hexylnaphthalene, 3- (2-pyrrolidino ethyl) styrene (3- (2-pyrrolidino ethyl) styrene), 4- (2-pyrrolidino ethyl) styrene (4- (2-pyrrolidino ethyl)styrene) and 3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)-α-methylstyrene (3-(2-pyrrolidino-1-methyl ethyl)styrene) may be at least one selected from the group consisting of.

상기 탄화수소 용매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 이소옥탄, 시클로 헥산, 톨루엔, 벤젠 및 크실렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.The hydrocarbon solvent is not particularly limited, but may be, for example, at least one selected from the group consisting of n-pentane, n-hexane, n-heptane, isooctane, cyclohexane, toluene, benzene and xylene.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합 개시제는 유기금속 화합물일 수 있고, 상기 유기금속 화합물은 특별히 한정하는 것은 아니나, 예컨대 메틸리튬, 이텔리튬, 프로필리튬, 이소프로필리튬, n-부틸리튬, s-부틸리튬, t-부틸리튬, 헥실리튬, n-데실리튬, t-옥틸리튬, 페닐리튬, 1-나프틸리튬, n-에이코실리튬, 4-부틸페닐리튬, 4-톨릴리튬, 시클로헥실리튬, 3,5-디-n-헵틸사이클로헥실리튬, 4-시클로펜틸리튬, 나프틸나트륨, 나프틸칼륨, 리튬알콕사이드, 나트륨알콕사이드, 칼륨알콕사이드, 리튬 술포네이트, 나트륨 술포네이트, 칼륨 술포네이트, 리튬 아미드, 나트륨 아미드, 칼륨아미드 및 리튬 이소프로필아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the polymerization initiator may be an organometallic compound, and the organometallic compound is not particularly limited, for example, methyllithium, itellithium, propyllithium, isopropyllithium, n-butyl Lithium, s-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, n-decyllithium, t-octyllithium, phenyllithium, 1-naphthyllithium, n-eicosyllithium, 4-butylphenyllithium, 4-tolylylithium , cyclohexyl lithium, 3,5-di-n-heptylcyclohexyl lithium, 4-cyclopentyl lithium, naphthyl sodium, naphthyl potassium, lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, lithium sulfonate, sodium sulfonate, potassium It may be at least one selected from the group consisting of sulfonate, lithium amide, sodium amide, potassium amide and lithium isopropylamide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합 개시제는 단량체 총 100 g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol, 0.05 mmol 내지 5 mmol, 0.1 mmol 내지 2 mmol, 0.1 mmol 내지 1 mmol, 또는 0.15 내지 0.8 mmol로 사용할 수 있다. 여기에서, 상기 단량체는 공액디엔계 단량체의 함량 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체의 합계량을 나타내는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymerization initiator is 0.01 mmol to 10 mmol, 0.05 mmol to 5 mmol, 0.1 mmol to 2 mmol, 0.1 mmol to 1 mmol, or 0.15 to 0.8 mmol based on 100 g of the total monomer. Can be used. Here, the monomer may represent the content of the conjugated diene-based monomer or the total amount of the conjugated diene-based monomer and the aromatic vinyl-based monomer.

상기 (S1) 단계의 중합은 일례로 음이온 중합일 수 있고, 구체적인 예로 음이온에 의한 성장 중합 반응에 의해 중합 말단에 음이온 활성 부위를 갖는 리빙 음이온 중합일 수 있다. 또한, 상기 (S1) 단계의 중합은 승온 중합, 등온 중합 또는 정온 중합(단열 중합)일 수 있고, 상기 정온 중합은 변성 개시제를 투입한 이후 임의로 열을 가하지 않고 자체 반응열로 중합시키는 단계를 포함하는 중합방법을 의미할 수 있고, 상기 승온 중합은 상기 변성 개시제를 투입한 이후 임의로 열을 가하여 온도를 증가시키는 중합방법을 의미할 수 있으며, 상기 등온 중합은 상기 변성 개시제를 투입한 이후 열을 가하여 열을 증가시키거나 열을 뺏어 중합물의 온도를 일정하게 유지하는 중합방법을 의미할 수 있다.The polymerization in step (S1) may be, for example, anionic polymerization, and as a specific example, living anionic polymerization having an anionic active site at the polymerization terminal by growth polymerization reaction using anions. In addition, the polymerization in step (S1) may be an elevated temperature polymerization, isothermal polymerization, or constant temperature polymerization (adiabatic polymerization), and the constant temperature polymerization includes the step of polymerizing with the heat of its own reaction without optionally applying heat after adding a denaturation initiator may mean a polymerization method, and the temperature-rising polymerization may refer to a polymerization method in which the temperature is increased by arbitrarily applying heat after the addition of the modification initiator, and the isothermal polymerization is heat by adding heat after adding the modification initiator It may refer to a polymerization method in which the temperature of the polymer is maintained constant by increasing the temperature or taking heat away.

또한, 상기 중합은 회분식 또는 연속식 중합 중 필요에 따라 적절한 중합방법을 선택하여 수행할 수 있다.In addition, the polymerization may be carried out by selecting an appropriate polymerization method from among batch or continuous polymerization as needed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계의 중합은 상기 공액디엔계 단량체 이외에 탄소수 1 내지 10의 디엔계 화합물을 더 포함하여 실시될 수 있고, 이 경우 장시간 운전 시 반응기 벽면에 겔이 형성되는 것을 방지하는 효과가 있다. 상기 디엔계 화합물 일례로 1,2-부타디엔일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the polymerization in step (S1) may be carried out by further including a diene-based compound having 1 to 10 carbon atoms in addition to the conjugated diene-based monomer, and in this case, it is applied to the reactor wall during long-term operation. It has the effect of preventing the formation of a gel. An example of the diene-based compound may be 1,2-butadiene.

상기 (S1) 단계의 중합은 일례로 80℃ 이하, -20℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 80℃, 0℃ 내지 70℃, 또는 10℃ 내지 70℃의 온도범위에서 실시될 수 있고, 이 범위 내에서 중합반응의 중합 전환율을 높이는 효과가 있다. The polymerization of step (S1) may be carried out in a temperature range of 80 °C or less, -20 °C to 80 °C, 0 °C to 80 °C, 0 °C to 70 °C, or 10 °C to 70 °C, for example. There is an effect of increasing the polymerization conversion rate of the polymerization reaction within.

상기 (S1) 단계에 의해 제조된 활성 중합체는 중합체 음이온과 유기 금속 양이온이 결합된 중합체를 의미할 수 있다.The active polymer prepared by the step (S1) may refer to a polymer in which a polymer anion and an organometallic cation are bound.

또한, 상기 (S1) 단계의 중합은 극성 첨가제를 포함하여 실시될 수 있고, 상기 극성 첨가제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.001g 내지 50g, 0.001g 내지 10g, 또는 0.005g 내지 0.1g의 비율로 첨가할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 극성첨가제는 중합 개시제 총 1 mmol을 기준으로 0.001g 내지 10g, 0.005g 내지 5g, 0.005g 내지 4g의 비율로 첨가할 수 있다.In addition, the polymerization of step (S1) may be carried out including a polar additive, and the polar additive is added in a proportion of 0.001 g to 50 g, 0.001 g to 10 g, or 0.005 g to 0.1 g based on 100 g of the total monomer. can do. As another example, the polar additive may be added in a proportion of 0.001 g to 10 g, 0.005 g to 5 g, 0.005 g to 4 g based on 1 mmol of the polymerization initiator in total.

상기 극성 첨가제는 일례로 테트라하이드로퓨란, 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판, 디에틸에테르, 시클로펜틸에테르, 디프로필에테르, 에틸렌메틸에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸글리콜, 디메틸에테르, 3차 부톡시에톡시에탄, 비스(3-디메틸아미노에틸)에테르, (디메틸아미노에틸)에틸에테르, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 소듐멘톨레이트(sodium mentholate) 및 2-에틸테트라하이드로퍼푸릴 에테르(2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether) 로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판, 트리에틸아민, 테트라메틸에틸렌디아민, 소듐멘톨레이트(sodium mentholate) 또는 2-에틸테트라하이드로퍼푸릴 에테르(2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether)일 수 있으며, 상기 극성 첨가제를 포함하는 경우 공액디엔계 단량체, 또는 공액디엔계 단량체 및 방향족 비닐계 단량체를 공중합시키는 경우 이들의 반응 속도 차이를 보완해줌으로써 랜덤 공중합체를 용이하게 형성할 수 있도록 유도하는 효과가 있다.The polar additive is, for example, tetrahydrofuran, 2,2-di(2-tetrahydrofuryl)propane, diethyl ether, cyclopentyl ether, dipropyl ether, ethylene methyl ether, ethylene dimethyl ether, diethyl glycol, dimethyl ether , tertiary butoxyethoxyethane, bis (3-dimethylaminoethyl) ether, (dimethylaminoethyl) ethyl ether, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, N,N,N',N'-tetramethyl It may be at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, sodium mentholate, and 2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether, preferably 2,2-di (2-tetrahydro furyl) propane, triethylamine, tetramethylethylenediamine, sodium mentholate, or 2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether, and in the case of including the polar additive, a conjugated diene-based In the case of copolymerizing a monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer, there is an effect of inducing a random copolymer to be easily formed by compensating for a difference in their reaction rate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S2) 단계는 상기 (S1) 단계에서 제조된 활성 중합체와 변성제를 반응시켜 변성 중합체를 포함하는 중합물을 제조하는 단계로, 여기에서 상기 반응은 변성제를 이용한 변성반응 또는 커플링 반응일 수 있고, 이때, 상기 변성제는 단량체 총 100g을 기준으로 0.01 mmol 내지 10 mmol의 양으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 변성제는 상기 (S1) 단계의 중합 개시제 1 mol을 기준으로 0.1 mol 내지 10 mol, 0.1 mol 내지 5 mol, 또는 0.1 mol 내지 3 mol로 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (S2) is a step of preparing a polymer including the modified polymer by reacting the active polymer prepared in the step (S1) with a modifier, wherein the reaction is using a modifier. It may be a denaturation reaction or a coupling reaction, and in this case, the denaturant may be used in an amount of 0.01 mmol to 10 mmol based on 100 g of the total monomer. As another example, the modifier may be used in an amount of 0.1 mol to 10 mol, 0.1 mol to 5 mol, or 0.1 mol to 3 mol based on 1 mol of the polymerization initiator in step (S1).

또한, 상기에서 '중합물'은 활성 중합체와 변성제의 반응으로 생성된 변성 중합체를 포함하는 것으로, (S1) 단계 및 (S2) 단계에서 사용된 탄화수소 용매, 중합 개시제 또는 극성 첨가제와 같은 첨가제를 비롯하여 미반응 단량체를 포함하는 것일 수 있다. In addition, in the above, 'polymer' includes a modified polymer produced by the reaction of an active polymer and a modifier, and includes additives such as hydrocarbon solvents, polymerization initiators or polar additives used in steps (S1) and (S2). It may contain a reactive monomer.

한편, 상기 변성제는 중합체의 말단을 변성시키기 위한 변성제일 수 있고, 구체적인 예로 실리카 친화성 변성제일 수 있다. 상기 실리카 친화성 변성제는 변성제로 이용되는 화합물 내에 실리카 친화성 작용기를 함유하는 변성제를 의미하는 것일 수 있고, 상기 실리카 친화성 작용기는 충진제, 특히 실리카계 충진제와 친화성이 우수하여, 실리카계 충진제와 변성제 유래 작용기 간의 상호작용이 가능한 작용기를 의미하는 것일 수 있다.On the other hand, the modifier may be a modifier for modifying the ends of the polymer, and a specific example may be a silica affinity modifier. The silica-affinity modifier may mean a modifier containing a silica-affinity functional group in a compound used as a modifier, and the silica-affinity functional group has excellent affinity with a filler, particularly a silica-based filler, and thus a silica-based filler and It may refer to a functional group capable of interaction between functional groups derived from the denaturant.

상기 변성제는 일례로 알콕시실란계 화합물일 수 있고, 구체적인 예로 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자 등의 헤테로 원자를 1개 이상 함유하는 알콕시실란계 화합물일 수 있다. 상기 알콕시실란계 화합물을 변성제로 이용하는 경우, 활성 중합체의 일측 말단에 위치한 음이온 활성 부위와, 알콕시실란계 화합물의 알콕시기 간의 치환 반응을 통해, 활성 중합체의 일측 말단이 실릴기와 결합한 형태로 변성이 실시될 수 있고, 이에 따라 제1 공중합체 단위의 일측 말단에 존재하는 상기 변성제 유래 작용기로부터 상기 제1 공중합체 단위를 포함하는 변성 공액디엔계 공중합체의 무기 충진제 등과의 친화성이 향상될 수 있고 이에 변성 공액디엔계 공중합체를 포함하는 고무 조성물의 점탄성이 보다 향상되는 효과가 있다. 아울러, 상기 알콕시실란계 화합물이 질소 원자를 함유하는 경우에는, 상기 실릴기로부터 유래되는 효과 이외에도, 질소 원자로부터 유래되는 부가적인 물성 상승 효과를 기대할 수 있다.The modifier may be, for example, an alkoxysilane-based compound, and a specific example may be an alkoxysilane-based compound containing at least one hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom. When the alkoxysilane-based compound is used as a modifier, through a substitution reaction between an anionic active site located at one end of the active polymer and the alkoxy group of the alkoxysilane-based compound, one end of the active polymer is modified to be bonded to a silyl group. Accordingly, the affinity of the modified conjugated diene-based copolymer including the first copolymer unit from the modifier-derived functional group present at one end of the first copolymer unit to the inorganic filler and the like can be improved. There is an effect that the viscoelasticity of the rubber composition containing the modified conjugated diene-based copolymer is further improved. In addition, when the alkoxysilane-based compound contains a nitrogen atom, in addition to the effect derived from the silyl group, an additional synergistic effect of physical properties derived from the nitrogen atom can be expected.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 변성제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the modifier may include a compound represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 2에서, R1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R4는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 1치환, 2치환 또는 3치환의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 10의 헤테로 고리기일 수 있고, R21은 단일 결합, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, R42는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, a 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 3에서 선택된 정수일 수 있으며, n은 0, 1, 또는 2의 정수일 수 있고, j는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 2, R 1 may be a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 and R 3 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is hydrogen, or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. It may be a 10 alkyl group, a monosubstituted, disubstituted or trisubstituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms, R 21 is a single bond, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms Rene group, or -[R 42 O] j - may be, R 42 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a and m may each independently be an integer selected from 1 to 3, n is 0, 1 , or may be an integer of 2, and j may be an integer selected from 1 to 30.

구체적인 예로, 상기 화학식 2에서, R1은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기일 수 있고, R4는 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 3치환의 알킬실릴기, 또는 탄소수 2 내지 5의 헤테로 고리기일 수 있으며, R21은 단일 결합, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 또는 -[R42O]j-일 수 있으며, R42는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기일 수 있고, a는 2 또는 3의 정수일 수 있고, m은 1 내지 3에서 선택된 정수일 수 있으며, n은 0, 1, 또는 2의 정수일 수 있으며, 이 때, m+n=3일 수 있고, j는 1 내지 10에서 선택된 정수일 수 있다.As a specific example, in Formula 2, R 1 may be a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 and R 3 may each independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is It may be hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a trisubstituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a heterocyclic group having 2 to 5 carbon atoms, and R 21 is a single bond, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Rene group, or -[R 42 O] j - may be, R 42 may be an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a may be an integer of 2 or 3, m may be an integer selected from 1 to 3, n may be an integer of 0, 1, or 2, in this case, m+n=3, and j may be an integer selected from 1 to 10.

상기 화학식 2에서, R4가 헤테로 고리기인 경우, 상기 헤테로 고리기는 3치환 알콕시 실릴기로 치환 또는 비치환된 것일 수 있고, 상기 헤테로 고리기가 3치환 알콕시 실릴기로 치환된 경우, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기에 의해 상기 헤테로 고리기에 연결되어 치환된 것일 수 있으며, 상기 3치환 알콕시 실릴기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기로 치환된 알콕시 실릴기를 의미할 수 있다.In Formula 2, when R 4 is a heterocyclic group, the heterocyclic group may be unsubstituted or substituted with a trisubstituted alkoxy silyl group, and when the heterocyclic group is substituted with a trisubstituted alkoxysilyl group, the trisubstituted alkoxysilyl group It may be substituted by being connected to the heterocyclic group by an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and the trisubstituted alkoxy silyl group may mean an alkoxy silyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 N,N-비스(3-(디메톡시(메틸)실릴)프로필) -메틸-1-아민(N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)- 메틸-1-아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-메틸-1-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리메톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-디에틸-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), 트리(트리메톡시실릴)아민(tri(trimethoxysilyl)amine), 트리(3-(트리메톡시실릴)프로필)아민(tri-(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine), N,N-비스(3-(디에톡시(메틸)실릴)프로필)-1,1,1-트리메틸실란아민(N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-(트리에톡시실릴)메탄-1-아민(N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-(3-(1H-1,2,4-트리아졸-1-일)프로필)-3-(트리메톡시실릴)-N-(3-(트리메톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(N-(3-(1H-1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine), 3-(트리메톡시실릴)-N-(3-트리메톡시실릴)프로필)-N-(3-(1-(3-(트리메톡시실릴)프로필)-1H-1,2,4-트리아졸-3-일)프로필)프로판-1-아민(3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1-(3-(trimehtoxysilyl)propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine), N,N-비스(2-(2-메톡시에톡시)에틸)-3-(트리에톡시실릴)프로판-1-아민(N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-3-(triethoxysilyl)propna-1-amine), N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-일)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-2,5,8,11,14-펜타옥사헥사데칸-16-아민(N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(3,6,9,12-테트라옥사헥사데실)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필)-3,6,9,12-테트라옥사헥사데칸-1-아민(N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1-amine), 트리스(3-(트리메톡시실릴)프로필)아민(tris(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 2 is N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine(N,N-bis(3-(dimethoxy(methyl)) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)) silyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine(N,N-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)-methyl -1-amine), N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine (N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-methyl-1-amine), N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(trimethoxysilyl)propan-1-amine), N,N-diethyl-3-(tri Ethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine), tri(trimethoxysilyl)amine, tri(3-(tri Methoxysilyl)propyl)amine (tri-(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine), N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethylsilaneamine ( N,N-bis(3-(diethoxy(methyl)silyl)propyl)-1,1,1-trimethlysilanamine), N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(tri Ethoxysilyl)methan-1-amine (N,N-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-(triethoxysilyl)methan-1-amine), N-(3-(1H-1, 2,4-triazol-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)propan-1-amine (N-(3-(1H- 1,2,4-triazole-1-yl)propyl)-3-(trimethoxysilyl)-N-(trimethoxysi lyl)propyl)propan-1-amine), 3-(trimethoxysilyl)-N-(3-trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1-(3-(trimethoxysilyl) propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine(3-(trimethoxysilyl)-N-(3-(trimethoxysilyl)propyl)-N-(3-(1) -(3-(trimehtoxysilyl)propyl)-1H-1,2,4-triazol-3-yl)propyl)propan-1-amine), N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl )-3-(triethoxysilyl)propan-1-amine (N,N-bis(2-(2-methoxyethoxy)ethyl)-3-(triethoxysilyl)propna-1-amine), N,N-bis( 3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine (N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)-2,5,8, 11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2, 5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine (N-(2,5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-yl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-2, 5,8,11,14-pentaoxahexadecan-16-amine), N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6, 9,12-tetraoxahexadecan-1-amine(N-(3,6,9,12-tetraoxahexadecyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)-3,6,9,12-tetraoxahexadecan-1- amine), and may be one selected from the group consisting of tris(3-(trimethoxysilyl)propyl)amine.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 3에서, R5, R6 및 R9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R7, R8, R10 및 R11은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R12는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, b 및 c는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, b+c≥1일 수 있으며, A는

Figure pat00003
또는
Figure pat00004
일 수 있으며, 이 때, R13, R14, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.In Formula 3, R 5 , R 6 and R 9 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 7 , R 8 , R 10 and R 11 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. may be, R 12 may be hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, b and c are each independently 0, 1, 2 or 3, b + c ≥ 1, and A is
Figure pat00003
or
Figure pat00004
may be, and in this case, R 13 , R 14 , R 15 and R 16 may each independently be hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

구체적인 예로, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 N-(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-3-(트리에톡시실릴)-N-(3-(트리에톡시실릴)프로필프로판-1-아민)(N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)) 및 3-(4,5-디하이드로-1H-이미다졸-1-일)-N,N-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)프로판-1-아민(3-(4,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a specific example, the compound represented by Formula 3 is N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl propan-1-amine)(N-(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-3-(triethoxysilyl)-N-(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine)) and 3- (4,5-dihydro-1H-imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine (3-(4,5-dihydro-1H) -imidazol-1-yl)-N,N-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)propan-1-amine) may be one selected from the group consisting of.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 4에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 산소원자를 포함하거나 포함하지 않는 탄소수 1 내지 20의 2가 탄화수소기일 수 있고, R17 내지 R20은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환된 1치환, 2치환 또는 3치환의 알킬실릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 5의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.In Formula 4, A 1 and A 2 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms including or not including an oxygen atom, and R 17 to R 20 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. may be a hydrocarbon group, and L 1 to L 4 are each independently a monosubstituted, disubstituted or trisubstituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 may be connected to each other to form a ring having 1 to 5 carbon atoms, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, a ring formed may include 1 to 3 at least one hetero atom selected from the group consisting of N, O and S.

구체적인 예로, 상기 화학식 4에서, A1 및 A2는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R17 내지 R20은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, L1 내지 L4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기로 치환된 3치환의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나, L1 및 L2와, L3 및 L4는 서로 연결되어 탄소수 1 내지 3의 고리를 형성할 수 있고, L1 및 L2와, L3 및 L4가 서로 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 헤테로 원자를 1개 내지 3개 포함할 수 있다.As a specific example, in Formula 4, A 1 and A 2 may each independently be an alkylene group having 1 to 10, R 17 to R 20 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and L 1 to L 4 is each independently a trisubstituted alkylsilyl group substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other and have 1 to 3 carbon atoms A ring may be formed, and when L 1 and L 2 and L 3 and L 4 are connected to each other to form a ring, the formed ring may contain one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S. to three may be included.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필프로판-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디에틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디프로필메탄-1-아민)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-(트리메틸실릴)실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라에톡시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine)), N,N'-((1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산-1,3-디일)비스(프로판-3,1-디일))비스(1,1,1-트리메틸-N-페닐실란아민)(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine)), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-1,1,3,3-테트라메톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-1,1,3,3-테트라에톡시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), 및 1,3-비스(3-(1H-이미다졸-1-일)프로필)-1,1,3,3-테트라프로폭시디실록산(1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 4 is 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3 -Tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis (N,N-dimethylpropan-1-amine), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine) amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3 ,3-Tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl) )bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropane- 1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimpropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1 ,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)(3,3′-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1, 3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N- Diethylpropan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylpropan-1-amine)), 3,3'- (1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpro Pan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1 ,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane- 1,3-diyl)bis(N,N-dipropylpropan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N -diethylmethan-1-amine) (3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3' -(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3) -tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis (N,N-diethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-diethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3) ,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl) Bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)) , 3,3′-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethane-1-amine)(3,3′-(1,1) ,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-ami ne)), 3,3′-(1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)(3,3′- (1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane -1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan-1-amine)(3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylmethan) -1-amine)), 3,3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine) (3, 3'-(1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dipropylmethan-1-amine)), N,N'-((1,1,3,3-tetra Methoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)(N,N'-((1, 1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)), N,N'-( (1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine )(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl) )silanamine)), N,N'-((1,1,3,3-tetraprotooxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1 -trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1 ,1,1-trimethyl-N-(trimethylsilyl)silanamine)), N,N'-( (1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilaneamine) (N, N'-((1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine)), N, N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilane amine)(N,N'-((1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl-N-phenylsilanamine )), N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propane-3,1-diyl))bis(1,1,1-trimethyl -N-phenylsilaneamine)(N,N'-((1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(propan-3,1-diyl))bis(1,1,1- trimethyl-N-phenylsilanamine), 1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane (1,3-bis(3- (1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane), 1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3, 3-tetraethoxydisiloxane (1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetraethoxydisiloxane), and 1,3-bis(3-(1H) -imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3,3-tetrapropoxydisiloxane (1,3-bis(3-(1H-imidazol-1-yl)propyl)-1,1,3 , 3-tetrapropoxydisiloxane) may be one selected from the group consisting of.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following Chemical Formula 5.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 5에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-이고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있고, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기일 수 있고, R47 및 R48는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 2가 탄화수소기일 수 있으며, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수이고, f는 1 내지 30의 정수일 수 있다.In Formula 5, R 22 and R 23 are each independently an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or It may be an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 47 and R 48 may each independently be a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. , d and e are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, d+e may be an integer of 1 or more, and f may be an integer of 1 to 30.

구체적으로, 상기 화학식 5에서, R22 및 R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -R28[OR29]f-일 수 있고, R24 내지 R27은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있으며, R28 및 R29는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, d 및 e는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, d+e는 1 이상의 정수일 수 있으며, f는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.Specifically, in Formula 5, R 22 and R 23 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or -R 28 [OR 29 ] f -, and R 24 to R 27 are each independently a carbon number 1 to 10 may be an alkyl group, R 28 and R 29 may each independently be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, d and e are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, d + e is It may be an integer of 1 or more, and f may be an integer selected from 1 to 30.

보다 구체적으로, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5a, 화학식 5b 또는 화학식 5c로 표시되는 화합물일 수 있다. More specifically, the compound represented by Formula 5 may be a compound represented by Formula 5a, Formula 5b, or Formula 5c.

[화학식 5a][Formula 5a]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 5b][Formula 5b]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 5c][Formula 5c]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식 5a, 화학식 5b 및 화학식 5c에서 R22 내지 R27, d 및 e는 전술한 바와 같다.In Formulas 5a, 5b, and 5c, R 22 to R 27 , d and e are the same as described above.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 1,4-비스(3-(3-(트리에톡시실릴)프로폭시)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl)propoxy)propyl)piperazine, 1,4-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,4-비스(3-(디메톡시메틸실릴)프로필)피페라진(1,4-bis(3-(dimethoxymethylsilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸실릴)프로필)-4-(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1-(3-(ethoxydimethlylsilyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸)프로필)-4-(3-(트리에톡시실릴)메틸)피페라진(1-(3-(ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine), 1-(3-(에톡시디메틸)메틸)-4-(3-(트리에톡시실릴)프로필)피페라진(1-(3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,3-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)이미다졸리딘(1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-비스(3-(디메톡시에틸실릴)프로필)이미다졸리딘(1,3-비스(3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)헥사히드로피리미딘(1,3-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine), 1,3-비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)헥사히드로피리미딘(1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine) 및 1,3-비스(3-(트리부톡시실릴)프로필)-1,2,3,4-테트라히드로피리미딘(1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 5 is 1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl)propoxy)propyl)piperazine (1,4-bis(3-(3-(triethoxysilyl) ) propoxy) propyl) piperazine, 1,4-bis (3- (triethoxysilyl) propyl) piperazine (1,4-bis (3- (triethoxysilyl) propyl) piperazine), 1,4-bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) piperazine (1,4-bis (3- (trimethoxysilyl) propyl) piperazine), 1,4-bis (3- (dimethoxymethylsilyl) propyl) piperazine (1,4- bis(3-(dimethoxymethylsilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethylsilyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine(1-(3-(ethoxydimethlylsilyl) propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine(1-(3- (ethoxydimethyl)propyl)-4-(3-(triethoxysilyl)methyl)piperazine), 1-(3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine (1- (3-(ethoxydimethyl)methyl)-4-(3-(triethoxysilyl)propyl)piperazine), 1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine(1,3-bis(3) -(triethoxysilyl)propyl)imidazolidine), 1,3-bis(3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine(1,3-bis(3-(dimethoxyethylsilyl)propyl)imidazolidine), 1,3- Bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine(1,3-bis(3-(trimethoxysilyl)propyl)hexahydropyrimidine), 1,3-bis(3-(triethoxysilyl)propyl)hexa Hydropyrimidine (1,3-bis(3-(triethoxysilyl)prop yl)hexahydropyrimidine) and 1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1,2,3,4-tetrahydropyrimidine(1,3-bis(3-(tributoxysilyl)propyl)-1 , 2,3,4-tetrahydropyrimidine) may be one selected from the group consisting of.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following formula (6).

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 6에서, R30은 탄소수 1 내지 30의 1가 탄화수소기일 수 있고, R31 내지 R33은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, R34 내지 R37은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, g 및 h는 각각 독립적으로 0, 또는 1 내지 3에서 선택된 정수이되, g+h는 1 이상의 정수일 수 있다.In Formula 6, R 30 may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, R 31 to R 33 may be each independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R 34 to R 37 are each independently a carbon number It may be an alkyl group of 1 to 10, g and h are each independently 0, or an integer selected from 1 to 3, g+h may be an integer of 1 or more.

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following formula (7).

[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 7에서, A3 및 A4는 각각 독립적으로 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, R38 내지 R41은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기일 수 있으며, i는 1 내지 30에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 7, A 3 and A 4 may each independently be an alkylene group of 1 to 10, R 38 to R 41 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, , i may be an integer selected from 1 to 30.

또 다른 예로, 상기 변성제는 3,4-비스(2-메톡시에톡시)-N-(4-(트리에톡시실릴)부틸)아닐린(3,4-bis(2-methoxyethoxy)-N-(4-(trimethylsilyl)butyl)aniline), N,N-디에틸-3-(7-메틸-3,6,8,11-테트라옥사-7-실라트리데칸-7-일)프로판-1-아민(N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl)propan-1-amine), 2,4-비스(2-메톡시에톡시)-6-((트리메틸실릴)메틸)-1,3,5-트리아진(2,4-bis(2-methoxyethoxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3,5-triazine) 및 3,14-디메톡시-3,8,8,13-테트라메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,8,13-트리실라펜타데칸(3,14-dimtehosy-3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.In another example, the denaturant is 3,4-bis(2-methoxyethoxy)-N-(4-(triethoxysilyl)butyl)aniline (3,4-bis(2-methoxyethoxy)-N-( 4-(trimethylsilyl)butyl)aniline), N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl)propan-1-amine (N,N-diethyl-3-(7-methyl-3,6,8,11-tetraoxa-7-silatridecan-7-yl)propan-1-amine), 2,4-bis(2-methoxy oxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3,5-triazine (2,4-bis(2-methoxyethoxy)-6-((trimethylsilyl)methyl)-1,3,5-triazine) and 3,14-dimethoxy-3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane (3,14-dimtehosy- 3,8,8,13-tetramethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,8,13-trisilapentadecane) may include one or more selected from the group consisting of).

또 다른 예로, 상기 변성제는 하기 화학식 8로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.As another example, the modifier may include a compound represented by the following Chemical Formula 8.

[화학식 8][Formula 8]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 8에서, R43, R45 및 R46은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, R44는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, k는 1 내지 4에서 선택된 정수일 수 있다.In Formula 8, R 43 , R 45 and R 46 may each independently be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 44 may be an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and k may be an integer selected from 1 to 4 have.

보다 구체적인 예로, 상기 화학식 8로 표시되는 화합물은 8,8-디부틸-3,13-디메톡시-3,13-디메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 8,8-디메틸-3,13-디메톡시-3,13-디메틸-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dimetyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 8,8-디부틸-3,3,13,13-테트라메톡시-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8,8-dibutyl-3,3,13,13-tetramethoxy-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane) 및 8-부틸-3,3,13,13-테트라메톡시-8-((3-(트리메톡시실릴)프로필)티오)-2,14-디옥사-7,9-디티아-3,13-디실라-8-스탄펜타데칸(8-butyl-3,3,13,13-tetramethoxy-8-((3-(trimehtoxysilyl)propyl)thio)-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종일 수 있다.As a more specific example, the compound represented by Formula 8 is 8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13- disila-8-stanpentadecane (8,8-dibutyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane); 8,8-dimethyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stanpentadecane (8,8- dimetyl-3,13-dimethoxy-3,13-dimethyl-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane), 8,8-dibutyl-3,3,13, 13-tetramethoxy-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stanpentadecane (8,8-dibutyl-3,3,13,13-tetramethoxy-2 ,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane) and 8-butyl-3,3,13,13-tetramethoxy-8-((3-(trimethoxysilyl) Propyl)thio)-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stanpentadecane (8-butyl-3,3,13,13-tetramethoxy-8-(( 3-(trimehtoxysilyl)propyl)thio)-2,14-dioxa-7,9-dithia-3,13-disila-8-stannapentadecane) may be selected from the group consisting of).

또 다른 예로, 상기 (S2) 변성 반응은 통상 중합반응과 동일한 온도 및 압력 조건에서 수행될 수 있고, 구체적인 예로 20℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 이 범위 내에서 중합체의 점도가 상승하지 않고, 중합체의 활성화된 말단이 실활되지 않는 효과가 있다.As another example, the (S2) denaturation reaction may be carried out under the same temperature and pressure conditions as those of the polymerization reaction, and as a specific example, it may be carried out at a temperature of 20° C. to 100° C., and the viscosity of the polymer increases within this range. There is an effect that the activated end of the polymer is not deactivated.

상기 (S3) 단계는 중합물로부터 저비점 화합물을 분리 및 제거하여 중합 여과물을 제조하는 단계로, 상기 중합물을 스팀 스트리핑하여 중합물로부터 탄화수소 용매 및 미반응 단량체와 같은 저비점 화합물을 분리 및 제거하여 수행하는 것일 수 있다. 이때, 상기 중합 여과물은 수분을 함유한 크럼(crumb) 상태의 중합체를 나타내는 것일 수 있다. The step (S3) is a step of preparing a polymerization filtrate by separating and removing the low-boiling-point compound from the polymer. The polymer is steam stripped to separate and remove low-boiling-point compounds such as hydrocarbon solvents and unreacted monomers from the polymer. can In this case, the polymerization filtrate may represent a polymer in a crumb state containing moisture.

상기 스팀 스트리핑은 90℃ 내지 110℃의 상압조건에서 수행하는 것일 수 있다. 여기에서, 상기 상압조건은 별도로 압력을 줄이거나 높이지 않은 압력으로, 통상 1 기압(atm) 정도의 대기압을 나타내는 것일 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 상기 스팀 스트리핑은 상압조건에 수행되는 것이나, 경우에 따라 상기 스팀 스트리핑 중 스팀에 의하여 반응기 내부가 가압상태가 될 수 있고, 따라서 상기 상압조건은 별도의 압력을 가하지 않으나 스팀 스트리핑 중 자연히 발생되는 가압현상에 의한 압력 상승분까지 포함하는 것일 수 있다. The steam stripping may be performed under atmospheric conditions of 90°C to 110°C. Here, the atmospheric pressure condition is a pressure without separately reducing or increasing the pressure, and may indicate an atmospheric pressure of about 1 atmosphere (atm). On the other hand, in the present invention, the steam stripping is performed under normal pressure conditions, but in some cases, the inside of the reactor may be in a pressurized state by steam during the steam stripping. It may include up to a pressure increase due to a pressure phenomenon that occurs naturally during stripping.

또한, 상기 (S4) 단계는 중합 여과물을 탈수 및 건조하여 변성 공액디엔계 중합체를 제조하기 위한 단계로, 상기 탈수 및 건조는 50℃ 내지 180℃의 온도 및 가압조건에서 수행할 수 있다. 여기에서, 상기 가압조건은 상압조건보다 높은 압력조건을 나타내는 것으로, 특별히 한정하지 않고 상기 온도 조건에서 탈수 및 건조가 용이하게 이뤄지도록 적절한 범위로 가압하는 것일 수 있다. In addition, the step (S4) is a step for preparing a modified conjugated diene-based polymer by dehydrating and drying the polymerization filtrate, and the dehydration and drying may be performed at a temperature and pressure of 50°C to 180°C. Here, the pressurization condition represents a pressure condition higher than the normal pressure condition, and is not particularly limited and may be pressurized in an appropriate range so that dehydration and drying can be easily performed under the temperature condition.

또한, 상기 탈수 및 건조는 당업계에 통상적인 탈수장치 및 건조장치를 이용하여 수행할 수 있고, 예컨대 상기 탈수는 익스펠러(Expeller)와 익스펜더(Expander)를 이용하여 수행할 수 있고, 상기 건조는 다양한 형태의 건조기를 이용하여 수행할 수 있다.In addition, the dehydration and drying may be performed using a dehydration apparatus and a drying apparatus conventional in the art, for example, the dehydration may be performed using an expander and an expander, and the drying is It can be carried out using various types of dryers.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제조방법은 상기 (S4) 단계를 수행함에 있어 상기 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 상기 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 단계를 더 수행하는 것일 수 있다. Meanwhile, in the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, in performing step (S4), the polymerization filtrate contains a sorbitan derivative compound at at least one time point among before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration. It may be to further perform the step of adding the solution.

상기 탈수와 건조과정은 일반적으로 적어도 1회의 탈수장치를 이용한 탈수단계와 건조장치를 이용한 건조단계를 통해 수행되는데 이러한 과정에서 상당량의 중합체가 건조장치에 점착되어 수율이 낮아지는 문제가 있는데, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 (S4) 단계를 수행함에 있어 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가함으로써 탈수 및 건조 과정 중 상기 중합 여과물이 탈수 및 건조 장치에 점착되는 현상이 감소되어 유실되는 중합체를 현서히 감소시킬 수 있다. The dehydration and drying process is generally performed through at least one dehydration step using a dehydrating device and a drying step using a drying device. According to the manufacturing method according to the above step (S4), by adding a solution containing a sorbitan derivative compound to the polymerization filtrate at at least one point of time before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration, the polymerization is performed during the dehydration and drying process. The phenomenon of the filtrate sticking to the dewatering and drying equipment can be reduced, which can significantly reduce the polymer lost.

구체적으로, 상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 극성용매에 소르비탄 유도체 화합물을 혼합하여 제조된 것일 수 있고, 이때 상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 소르비탄 유도체 화합물을 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함하는 것일 수 있다. 여기에서, 상기 극성용매는 물, 메탄올, 에탄올, 아세트산 및 아세톤으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 물일 수 있다.Specifically, the solution containing the sorbitan derivative compound may be prepared by mixing the sorbitan derivative compound in a polar solvent, wherein the solution containing the sorbitan derivative compound contains the sorbitan derivative compound in an amount of 0.1 wt% to 10 wt% may be doing Here, the polar solvent may be at least one selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, acetic acid and acetone, and preferably water.

또한, 상기 소르비탄 유도체 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것일 수 있다.In addition, the sorbitan derivative compound may be a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 1에서, 5≤w+x+y+z≤20이다.In Formula 1, 5≤w+x+y+z≤20.

구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 모노라우레이트(polyethylene glycol sorbitan monolaurate)이며, w, x, y 및 z는 서로 독립적으로 1 내지 10의 정수이되, w+x+y+z가 5 이상 20 이하의 정수가 되도록 적절하게 선택된 수를 가질 수 있다. Specifically, the compound represented by Formula 1 is polyethylene glycol sorbitan monolaurate, and w, x, y, and z are independently integers from 1 to 10, w+x+y+ It may have a number suitably selected so that z is an integer of 5 or more and 20 or less.

또한, 상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 중합 여과물 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 1.000 중량부로 첨가하는 것일 수 있고, 이때 상기 첨가는 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 분사하여 수행하는 것일 수 있다. In addition, the sorbitan derivative compound-containing solution may be added in an amount of 0.001 to 1.000 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerization filtrate, wherein the addition is performed by spraying the sorbitan derivative compound-containing solution to the polymerization filtrate. it could be

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법은 전술한 바와 같은 방법으로 수행됨으로써 탈수 및 건조과정에서 유실되는 중합체가 현저히 감소되어 고수율로 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있으며, 구체적으로 하기 수학식 1로 정의되는 변성 공액디엔계 중합체의 상대 손실율(%)이 50% 이하일 수 있다.In the manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the polymer lost in the dehydration and drying process is significantly reduced by performing the method as described above, so that the modified conjugated diene-based polymer can be prepared in a high yield, and specifically, the following formula The relative loss ratio (%) of the modified conjugated diene-based polymer defined as 1 may be 50% or less.

[수학식 1][Equation 1]

상대 손실율(%)=[100-Polymer A(%)]/[100-Polymer B(%)]×100Relative loss rate (%)=[100-Polymer A(%)]/[100-Polymer B(%)]×100

상기 수학식 1에서, In Equation 1 above,

Polymer A는 본 발명의 제조방법에 의해 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하여 제조된 변성 공액디엔계 중합체의 수율이고, Polymer B는 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하지 않고 제조된 변성 공액디엔계 중합체의 수율이다.Polymer A is the yield of a modified conjugated diene-based polymer prepared by adding a solution containing a sorbitan derivative compound by the method of the present invention, and Polymer B is a modified conjugated diene-based polymer prepared without adding a solution containing a sorbitan derivative compound. is the yield of

또한, 본 발명은 상기의 제조방법으로 제조된 변성 공액디엔계 중합체를 포함하는 고무 조성물 및 상기 고무 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다. In addition, the present invention provides a rubber composition comprising the modified conjugated diene-based polymer prepared by the above manufacturing method, and a molded article prepared from the rubber composition.

상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 공중합체를 10 중량% 이상, 10 중량% 내지 100 중량%, 또는 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 포함하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 인장 강도, 내마모성 등의 기계적 물성이 우수하고, 각 물성 간의 밸런스가 뛰어난 효과가 있다.The rubber composition may include the modified conjugated diene-based copolymer in an amount of 10 wt% or more, 10 wt% to 100 wt%, or 20 wt% to 90 wt%, and tensile strength, abrasion resistance within this range It is excellent in mechanical properties, such as, and there is an effect excellent in the balance between each physical property.

또한, 상기 고무 조성물은 상기 변성 공액디엔계 공중합체 외에 필요에 따라 다른 고무 성분을 더 포함할 수 있고, 이 때 상기 고무 성분은 고무 조성물 총 중량에 대하여 90 중량% 이하의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적인 예로 상기 다른 고무 성분은 상기 변성 공액디엔계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 900 중량부로 포함되는 것일 수 있다.In addition, the rubber composition may further include other rubber components as needed in addition to the modified conjugated diene-based copolymer, wherein the rubber component may be included in an amount of 90% by weight or less based on the total weight of the rubber composition. As a specific example, the other rubber component may be included in an amount of 1 to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based copolymer.

상기 고무 성분은 일례로 천연고무 또는 합성고무일 수 있으며, 구체적인 예로 시스-1,4-폴리이소프렌을 포함하는 천연고무(NR); 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한, 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등의 변성 천연고무; 스티렌-부타디엔 공중합체(SBR), 폴리부타디엔(BR), 폴리이소프렌(IR), 부틸고무(IIR), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리이소부틸렌-코-이소프렌, 네오프렌, 폴리(에틸렌-코-프로필렌), 폴리(스티렌-코-부타디엔), 폴리(스티렌-코-이소프렌), 폴리(스티렌-코-이소프렌-코-부타디엔), 폴리(이소프렌-코-부타디엔), 폴리(에틸렌-코-프로필렌-코-디엔), 폴리설파이드 고무, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 에피클로로히드린 고무, 할로겐화 부틸 고무 등과 같은 합성고무일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The rubber component may be, for example, natural rubber or synthetic rubber, and specific examples thereof include natural rubber (NR) including cis-1,4-polyisoprene; Modified natural rubbers such as epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber, which are modified or refined of the general natural rubber; Styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer, polyisobutylene-co-isoprene, neoprene, poly(ethylene-co-) propylene), poly(styrene-co-butadiene), poly(styrene-co-isoprene), poly(styrene-co-isoprene-co-butadiene), poly(isoprene-co-butadiene), poly(ethylene-co-propylene) -co-diene), polysulfide rubber, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, or a synthetic rubber such as halogenated butyl rubber, and any one or a mixture of two or more thereof may be used.

상기 고무 조성물은 일례로 본 발명의 변성 공액디엔계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 200 중량부, 또는 10 중량부 내지 120 중량부의 충진제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 충진제는 일례로 실리카계 충진제일 수 있고, 구체적인 예로 습식 실리카(함수규산), 건식 실리카(무수규산), 규산칼슘, 규산알루미늄 또는 콜로이드 실리카 등일 수 있으며, 바람직하게는 파괴 특성의 개량 효과 및 웨트 그립성(wet grip)의 양립 효과가 가장 뛰어난 습식 실리카일 수 있다. 또한, 상기 고무 조성물은 필요에 따라 카본계 충진제를 더 포함할 수 있다.The rubber composition may include, for example, 0.1 parts by weight to 200 parts by weight, or 10 parts by weight to 120 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the modified conjugated diene-based copolymer of the present invention. The filler may be, for example, a silica-based filler, and specific examples thereof include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (silicic anhydride), calcium silicate, aluminum silicate or colloidal silica, and preferably, the effect of improving the breaking properties and wet Wet silica may be the most excellent in compatibility with wet grip. In addition, the rubber composition may further include a carbon-based filler if necessary.

또 다른 예로, 상기 충전제로 실리카가 사용되는 경우 보강성 및 저발열성 개선을 위한 실란 커플링제가 함께 사용될 수 있고, 구체적인 예로 상기 실란 커플링제는 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리술피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디술피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라술피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라술피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라술피드, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필벤졸릴테트라술피드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노술피드, 비스(3-디에톡시메틸실릴프로필)테트라술피드, 3-머캅토프로필디메톡시메틸실란, 디메톡시메틸실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라술피드 또는 디메톡시메틸실릴프로필벤조티아졸릴테트라술피드 등일 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직하게는 보강성 개선 효과를 고려할 때 비스(3-트리에톡시실릴프로필)폴리술피드 또는 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아질테트라술피드일 수 있다.As another example, when silica is used as the filler, a silane coupling agent for improving reinforcing properties and low heat generation may be used together, and as a specific example, the silane coupling agent is bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide , bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(3-trimethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-Mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide Feed, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, bis(3-diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethyl It may be silane, dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide or dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, and any one or a mixture of two or more thereof may be used. Preferably, in consideration of the reinforcing improvement effect, it may be bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfide or 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazyltetrasulfide.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은, 고무 성분으로서 활성 부위에 실리카와의 친화성이 높은 작용기가 도입된 변성 공액디엔계 공중합체가 사용되고 있기 때문에, 실란 커플링제의 배합량은 통상의 경우보다 저감될 수 있고, 이에 따라, 상기 실란 커플링제는 실리카 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 20 중량부, 또는 5 중량부 내지 15 중량부로 사용될 수 있으며, 이 범위 내에서 커플링제로서의 효과가 충분히 발휘되면서도 고무 성분의 겔화를 방지하는 효과가 있다.In addition, in the rubber composition according to an embodiment of the present invention, as a rubber component, a modified conjugated diene-based copolymer in which a functional group with high affinity for silica is introduced is used as a rubber component, so the compounding amount of the silane coupling agent is usually may be reduced than in the case of It has the effect of preventing the gelation of the rubber component while sufficiently exhibiting.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 황 가교성일 수 있고, 가황제를 더 포함할 수 있다. 상기 가황제는 구체적으로 황 분말일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 이 범위 내에서 가황 고무 조성물의 필요한 탄성률 및 강도를 확보함과 동시에 저연비성이 뛰어난 효과가 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention may be crosslinkable with sulfur, and may further include a vulcanizing agent. The vulcanizing agent may be specifically sulfur powder, and may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component. It has an excellent effect.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 상기한 성분들 외에, 통상 고무 공업계에서 사용되는 각종 첨가제, 구체적으로는 가황 촉진제, 공정유, 가소제, 노화 방지제, 스코치 방지제, 아연화(zinc white), 스테아르산, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지 등을 더 포함할 수 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention, in addition to the above components, various additives commonly used in the rubber industry, specifically, a vulcanization accelerator, a process oil, a plasticizer, an anti-aging agent, an anti-scorch agent, zinc white, It may further include stearic acid, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin.

상기 가황 촉진제는 일례로 M(2-머캅토벤조티아졸), DM(디벤조티아질디술피드), CZ(N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드) 등의 티아졸계 화합물, 혹은 DPG(디페닐구아니딘) 등의 구아니딘계 화합물이 사용될 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator is, for example, a thiazole-based compound such as M (2-mercaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl disulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide), or DPG A guanidine-based compound such as (diphenylguanidine) may be used, and may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

상기 공정유는 고무 조성물 내에서 연화제로서 작용하는 것으로, 일례로 파라핀계, 나프텐계, 또는 방향족계 화합물일 수 있고, 인장 강도 및 내마모성을 고려할 때 방향족계 공정유가, 히스테리시스 손실 및 저온 특성을 고려할 때 나프텐계 또는 파라핀계 공정유가 사용될 수 있다. 상기 공정유는 일례로 고무 성분 100 중량부에 대하여 100 중량부 이하의 함량으로 포함될 수 있고, 이 범위 내에서 가황 고무의 인장 강도, 저발열성(저연비성)의 저하를 방지하는 효과가 있다.The process oil acts as a softener in the rubber composition, and may be, for example, a paraffinic, naphthenic, or aromatic compound. Naphthenic or paraffinic process oils may be used. The process oil may be included in an amount of 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the rubber component, for example, and has an effect of preventing deterioration of the tensile strength and low heat generation (low fuel efficiency) of the vulcanized rubber within this range.

상기 노화방지제는 일례로 N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린, 또는 디페닐아민과 아세톤의 고온 축합물 등일 수 있고, 고무 성분 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.The antioxidant is, for example, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, 6-ethoxy-2 ,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, or a high-temperature condensate of diphenylamine and acetone, etc., may be used in an amount of 0.1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고무 조성물은 상기 배합 처방에 의해 밴버리 믹서, 롤, 인터널 믹서 등의 혼련기를 사용하여 혼련함으로써 수득될 수 있고, 성형 가공 후 가황 공정에 의해 저발열성이며 내마모성이 우수한 고무 조성물이 수득될 수 있다.The rubber composition according to an embodiment of the present invention can be obtained by kneading using a kneader such as a Banbury mixer, a roll, an internal mixer, etc. according to the compounding prescription, and has low heat generation and wear resistance by a vulcanization process after molding processing. This excellent rubber composition can be obtained.

이에 따라 상기 고무 조성물은 타이어 트레드, 언더 트레드, 사이드 월, 카카스 코팅 고무, 벨트 코팅 고무, 비드 필러, 췌이퍼, 또는 비드 코팅 고무 등의 타이어의 각 부재나, 방진고무, 벨트 컨베이어, 호스 등의 각종 공업용 고무 제품의 제조에 유용할 수 있다.Accordingly, the rubber composition may be used for each member of the tire, such as a tire tread, under tread, side wall, carcass coated rubber, belt coated rubber, bead filler, chaff, or bead coated rubber, vibration proof rubber, belt conveyor, hose, etc. It may be useful in the manufacture of various industrial rubber products of

아울러, 본 발명은 상기 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어를 제공한다.In addition, the present invention provides a tire manufactured using the rubber composition.

상기 타이어는 타이어 또는 타이어 트레드를 포함하는 것일 수 있다.The tire may include a tire or a tire tread.

실시예 1Example 1

3기의 반응기가 직렬로 연결된 연속 반응기 중 제1 반응기에, n-헥산에 스티렌이 60 중량%로 용해된 스티렌 용액을 1.80 kg/hr, n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 14.2 kg/hr, n-헥산 49.11 kg/hr, n-헥산에 1,2-부타디엔이 2.0 중량%로 용해된 1,2-부타디엔 용액을 40 g/hr, 극성첨가제로 n-헥산에 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판이 10 중량%로 용해된 극성첨가제 용액을 51.0 g/hr, 중합 개시제로 n-헥산에 n-부틸리튬이 10 중량%로 용해된 개시제 용액을 59.0 g/hr의 속도로 연속적으로 투입하였다. 이때, 제1 반응기 내부 온도가 55℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 30%가 되었을 때, 제1 반응기에서 제2 반응기로 중합물을 이송하였다. In the first reactor among the continuous reactors in which three reactors are connected in series, 1.80 kg/hr of a styrene solution in which styrene is dissolved in n-hexane at 60 wt%, and 1,3-butadiene in n-hexane at 60 wt% 14.2 kg/hr of the dissolved 1,3-butadiene solution, 49.11 kg/hr of n-hexane, 40 g/hr of a 1,2-butadiene solution in which 1,2-butadiene was dissolved in 2.0 wt% of n-hexane at 40 g/hr, 51.0 g/hr of a polar additive solution in which 10 wt% of 2,2-di(2-tetrahydrofuryl)propane is dissolved in n-hexane as a polar additive, and 10 wt% of n-butyllithium in n-hexane as a polymerization initiator % of the dissolved initiator solution was continuously added at a rate of 59.0 g/hr. At this time, the internal temperature of the first reactor was maintained at 55° C., and when the polymerization conversion reached 30%, the polymer was transferred from the first reactor to the second reactor.

이어서, 제2 반응기에 n-헥산에 1,3-부타디엔이 60 중량%로 용해된 1,3-부타디엔 용액을 0.74 kg/hr의 속도로 투입하고, 제2 반응기의 내부 온도는 65℃가 되도록 유지하였으며, 중합 전환율이 95% 이상이 되었을 때 이송배관을 통해 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 이송하였다. Then, a 1,3-butadiene solution in which 60 wt% of 1,3-butadiene is dissolved in n-hexane is added to the second reactor at a rate of 0.74 kg/hr, and the internal temperature of the second reactor is 65° C. When the polymerization conversion rate reached 95% or more, the polymer was transferred from the second reactor to the third reactor through a transfer pipe.

이후, 제2 반응기에서 제3 반응기로 중합물을 연속적으로 투입하고, 변성제로 n-헥산에 3,3'-(1,1,3,3-테트라메톡시디실록산-1,3-디일)비스(N,N-디메틸프로판-1-아민)(3,3'-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropane-1-amine)이 20 중량%로 용해된 변성제 용액을 100 g/hr의 속도로 제3 반응기에 연속적으로 투입하여 변성 반응을 진행하였으며, 이때 제3 반응기 온도는 65℃가 되도록 유지하였다. Then, the polymer is continuously introduced from the second reactor to the third reactor, and 3,3'-(1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis( N,N-dimethylpropane-1-amine)(3,3'-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane-1,3-diyl)bis(N,N-dimethylpropane-1-amine) in 20 wt% The dissolved denaturant solution was continuously introduced into the third reactor at a rate of 100 g/hr to proceed with the denaturation reaction, and the temperature of the third reactor was maintained at 65°C.

이후, 제3 반응기에서 배출된 중합 용액에 산화방지제로 30 중량%로 용해된 IR1520(BASF社) 용액을 167 g/hr의 속도로 투입하고 다이나믹믹서를 통과시켜 혼합하였다. 혼합된 중합 용액은 물이 채워진 스트리퍼로 이송된 후 스팀을 이용해 110℃의 상압조건에서 스팀 스트리핑하여 미반응 단량체 및 용매를 제거하고 여과하여 수분을 함유한 크럼(crumb) 상태의 중합 여과물을 얻었다. 상기 중합 여과물을 제1 및 제2 탈수하여 수분 함량을 3 중량% 이하로 낮춰 건조 중합 여과물을 얻고, 여기에 건조 중합 여과물 100 중량부 대비 0.001 중량부로 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 분사한 후 건조하여 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. 이때, 상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 물에 소르비탄 유도체 화합물(TWEEN®20, CAS No. 9005-64-5, Sigma-Aldrich)을 1 중량%로 용해시켜 제조하였다.Thereafter, a solution of IR1520 (BASF Corporation) dissolved at 30 wt% as an antioxidant was added to the polymerization solution discharged from the third reactor at a rate of 167 g/hr and mixed by passing through a dynamic mixer. The mixed polymerization solution was transferred to a stripper filled with water and then steam stripped under atmospheric pressure at 110°C using steam to remove unreacted monomers and solvents and filtered to obtain a polymerization filtrate in a crumb state containing moisture. . The polymerization filtrate was first and second dehydrated to obtain a dry polymerization filtrate by lowering the moisture content to 3% by weight or less, and a solution containing a sorbitan derivative compound was sprayed thereto in an amount of 0.001 parts by weight relative to 100 parts by weight of the dry polymerization filtrate. After drying, a modified conjugated diene-based polymer was prepared. At this time, the sorbitan derivative compound-containing solution was prepared by dissolving a sorbitan derivative compound (TWEEN ® 20, CAS No. 9005-64-5, Sigma-Aldrich) at 1 wt % in water.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서, 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 건조 중합 여과물 100 중량부 대비 0.1 중량부로 분사한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다.In Example 1, a modified conjugated diene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 parts by weight of the solution containing the sorbitan derivative compound was sprayed relative to 100 parts by weight of the dry polymerization filtrate.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서, 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 건조 중합 여과물 100 중량부 대비 0.5 중량부로 분사한 것을 제와하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. In Example 1, a modified conjugated diene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.5 parts by weight of the solution containing the sorbitan derivative compound was sprayed relative to 100 parts by weight of the dry polymerization filtrate.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서, 소르비탄 유도체 화합물 용액을 크럼 상태의 중합 여과물에 분사하고, 이후 탈수 및 건조시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다.In Example 1, a modified conjugated diene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the sorbitan derivative compound solution was sprayed on the polymerization filtrate in a crumb state, and then dehydrated and dried.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서, 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물이 용해된 용액을 분사하지 않고 바로 롤건조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. A modified conjugated diene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Example 1, the solution in which the sorbitan derivative compound was dissolved was not sprayed on the polymerization filtrate, and the solution was immediately roll-dried.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1에서, 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 스팀 스트리핑 시에 스트리퍼에 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 변성 공액디엔계 중합체를 제조하였다. In Example 1, a modified conjugated diene-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the solution containing the sorbitan derivative compound was put into the stripper during steam stripping.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 변성 공액디엔계 중합체의 수율을 분석하였으며, 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The yield of the modified conjugated diene-based polymer prepared in Examples and Comparative Examples was analyzed, and the results are shown in Table 1 below.

수율은 하기 수학식 2로 정의되는 상대 손실율(%)을 분석하여 비교하였다. The yield was compared by analyzing the relative loss rate (%) defined by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

상대 손실율(%)=[100-Polymer C(%)]/[100-Polymer D(%)]×100Relative loss rate (%)=[100-Polymer C(%)]/[100-Polymer D(%)]×100

상기 수학식 2에서, In Equation 2 above,

Polymer C는 실시예 1 내지 4 및 비교예 2에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체의 각 수율이고, Polymer D는 비교예 1에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체의 수율이다.Polymer C is each yield of the modified conjugated diene-based polymer prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 2, and Polymer D is the yield of the modified conjugated diene-based polymer prepared in Comparative Example 1.

한편, 비교예 1의 변성 공액디엔계 중합체의 상대 손신율의 경우에는 수학식 2에서 Polymer C 및 Polymer D 둘다 비교예 1에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체의 수율을 대입하여 계산하였다. On the other hand, in the case of the relative loss ratio of the modified conjugated diene-based polymer of Comparative Example 1, both Polymer C and Polymer D were calculated by substituting the yields of the modified conjugated diene-based polymer prepared in Comparative Example 1.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 1One 22 상대 손실율(%)Relative loss rate (%) 3838 2121 77 4949 100100 100100

상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 4의 제조방법으로 제조된 변성 공액디엔계 중합체는 제조 중 손실되는 양이 비교예 1 및 비교예 2 대비 절반이상으로 현저하게 감소하였으며, 이를 통해 본 발명에 따른 제조방법은 탈수 및 건조 과정 중 중합체의 점착에 의한 유실을 효과적으로 억제할 수 있고 이에 변성 공액디엔계 중합체를 고수율로 제조할 수 있음을 확인하였다. As shown in Table 1, the amount of the modified conjugated diene-based polymer prepared by the manufacturing method of Examples 1 to 4 was significantly reduced by more than half compared to Comparative Examples 1 and 2, and through this, the present invention It was confirmed that the manufacturing method according to the present invention can effectively suppress the loss due to adhesion of the polymer during the dehydration and drying process, and thus the modified conjugated diene-based polymer can be prepared in high yield.

한편, 스팀 스트리핑 시 스트리퍼에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가한 비교예 2의 경우 상대 손실율 100%로 상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하지 않은 비교예 1과 동일한 수율로 변성 공액디엔계 중합체가 제조되었으며, 이는 탈수 및 건조 과정 중 중합체의 유실을 전혀 억제하지 못하였음을 의미하는 결과이다. 또한, 이를 통해 본 발명에서 목적하는 탈수 및 건조 과정에서의 중합체 유실을 억제하기 위해서는 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액의 첨가 시점의 조절이 중요한 요소임을 알 수 있다. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, in which the solution containing the sorbitan derivative compound was added to the stripper during steam stripping, the modified conjugated diene-based polymer was obtained in the same yield as Comparative Example 1 in which the solution containing the sorbitan derivative compound was not added at a relative loss rate of 100%. produced, which means that the loss of the polymer was not inhibited at all during the dehydration and drying process. In addition, it can be seen that the control of the time of addition of the sorbitan derivative compound-containing solution is an important factor in order to suppress the loss of the polymer during dehydration and drying, which is desired in the present invention.

실험예 2Experimental Example 2

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체를 이용하여 고무 조성물 및 이로부터 제조된 성형품의 물성을 비교분석하기 위하여, 인장특성, 점탄성 특성 및 점착특성을 각각 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. In order to comparatively analyze the physical properties of rubber compositions and molded articles prepared therefrom using the modified conjugated diene-based polymers prepared in Examples and Comparative Examples, tensile properties, viscoelastic properties, and adhesion properties were measured respectively, and the results are shown in the table below. 3 is shown.

1) 고무 시편의 제조1) Preparation of rubber specimens

실시예 및 비교예의 각 변성 또는 미변성 공액디엔계 중합체를 원료 고무로 하여 하기 표 2에 나타낸 배합 조건으로 배합하였다. 표 2 내의 원료의 함량은 원료 고무 100 중량부 기준에 대한 각 중량부이다.Each modified or unmodified conjugated diene-based polymer of Examples and Comparative Examples was compounded under the compounding conditions shown in Table 2 below as raw rubber. The content of the raw material in Table 2 is each part by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.

구분division 원료Raw material 함량(중량부)Content (parts by weight) 제1단 혼련1st stage kneading 고무Rubber 100100 실리카silica 7070 커플링제(X50S)Coupling agent (X50S) 11.211.2 공정유fair oil 37.537.5 아연화제Zincizing agent 33 스테아르산stearic acid 22 산화 방지제antioxidant 22 노화 방지제anti-aging agent 22 왁스wax 1One 제2단 혼련2nd stage kneading sulfur 1.51.5 고무촉진제rubber accelerator 1.751.75 가황촉진제vulcanization accelerator 22

구체적으로 상기 고무시편은 제1단 혼련 및 제2단 혼련을 통해 혼련된다. 제1단 혼련에서는 온도제어장치를 부속한 반바리 믹서를 사용하여 원료 고무, 실리카(충진제), 유기실란 커플링제(X50S, Evonik), 공정유(TDAE oil), 아연화제(ZnO), 스테아르산, 산화 방지제(TMQ(RD)(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 폴리머), 노화 방지제(6PPD((디메틸부틸)-N-페닐-페닐렌디아민) 및 왁스(Microcrystaline Wax)를 혼련하였다. 이때, 혼련기의 초기 온도를 70℃로 제어하고, 배합 완료 후 145℃ 내지 155℃의 배출온도에서 1차 배합물을 얻었다. 제2단 혼련에서는 상기 1차 배합물을 실온까지 냉각한 후, 혼련기에 1차 배합물, 황, 고무촉진제(DPD(디페닐구아닌)) 및 가황촉진제(CZ(N-시틀로헥실-2-벤조티아질술펜아미드))를 가하고, 100℃ 이하의 온도에서 믹싱하여 2차 배합물을 얻었다. 이후, 160℃에서 20분간 큐어링 공정을 거쳐 고무시편을 제조하였다.Specifically, the rubber specimen is kneaded through the first stage kneading and the second stage kneading. In the first stage kneading, raw rubber, silica (filler), organosilane coupling agent (X50S, Evonik), process oil (TDAE oil), zincating agent (ZnO), stearic acid using a Banbari mixer with temperature control device is used. , antioxidant (TMQ(RD) (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer), antioxidant (6PPD ((dimethylbutyl)-N-phenyl-phenylenediamine) and wax (Microcrystaline Wax) ) was kneaded. At this time, the initial temperature of the kneader was controlled to 70° C., and after the mixing was completed, a first formulation was obtained at a discharge temperature of 145° C. to 155° C. In the second stage of kneading, the first formulation was cooled to room temperature. After mixing, the primary compound, sulfur, a rubber accelerator (DPD (diphenylguanine)) and a vulcanization accelerator (CZ (N-cytlohexyl-2-benzothiazylsulfenamide)) were added to the kneader, and the temperature of 100° C. or less A secondary formulation was obtained by mixing in. Then, a rubber specimen was prepared through a curing process at 160° C. for 20 minutes.

2) 인장특성2) Tensile properties

인장특성은 ASTM 412의 인장 시험법에 준하여 각 시험편을 제조하고 상기 시험편의 절단시의 인장강도 및 300% 신장시의 인장응력(300% 모듈러스)을 측정하였다. 구체적으로, 인장특성은 Universal Test Machin 4204(Instron 社) 인장 시험기를 이용하여 실온에서 50 cm/min의 속도로 측정하였다. For tensile properties, each test piece was prepared according to the tensile test method of ASTM 412, and the tensile strength at the time of cutting the test piece and the tensile stress (300% modulus) at 300% elongation were measured. Specifically, the tensile properties were measured at room temperature at a speed of 50 cm/min using a Universal Test Machin 4204 (Instron Co., Ltd.) tensile tester.

3) 점탄성 특성3) Viscoelastic properties

점탄성 특성은 동적 기계 분석기(GABO 社)를 이용하여 Film Tension 모드로 주파수 10 Hz, 각 측정온도(-60℃~60℃)에서 동적 변형에 대한 점탄성 거동을 측정하여 tan δ값을 확인하였다. 측정 결과값에서 저온 0℃ tan 값이 높은 것일 수록 젖은 노면저항성이 우수하고, 고온 60℃ tan δ 값이 낮은 것일 수록 히스테리시스 손실이 적고, 구름저항특성(연비성)이 우수함을 나타내는 것이나, 표 3에서 결과값은 비교예 1을 기준으로 index로 나타낸 것이므로 수치가 높을수록 우수함을 나타낸다.For the viscoelastic properties, the tan δ value was confirmed by measuring the viscoelastic behavior against dynamic deformation at a frequency of 10 Hz and each measurement temperature (-60°C to 60°C) in Film Tension mode using a dynamic mechanical analyzer (GABO). In the measurement result, the higher the low temperature 0℃ tan value, the better the wet road resistance. Since the result value is expressed as an index based on Comparative Example 1, the higher the numerical value, the better.

4) 점착 특성4) Adhesive properties

Tack Tester(Picma Tack Tester, Toyo Seiki Seisaku-Sho, Japan)을 이용하여 점착 특성을 확인하였다. 구체적으로, 각 고무 시편을 롤밀 간격 0.5 mm, 온도 50℃로 셋팅하여 5회 밀링하여 넓은 시트형태를 얻고, 이후 시트를 10.0×200 mm의 크기로 잘라 시편을 준비하였다. 시편 1개를 Tack Tester 하단에 하나를 두고, 본체 Pick-up Ring에 하나를 부착시킨 후 점착 특성을 측정하였으며, 이때 점착 특성은 10회 측정한 후, 최대 및 최소값을 제외하고 평균값으로 나타내었다. The adhesive properties were confirmed using a Tack Tester (Picma Tack Tester, Toyo Seiki Seisaku-Sho, Japan). Specifically, each rubber specimen was milled 5 times with a roll mill interval of 0.5 mm and a temperature of 50° C. to obtain a wide sheet, and then the sheet was cut into a size of 10.0×200 mm to prepare a specimen. One specimen was placed at the bottom of the tack tester, and one was attached to the main body pick-up ring, and then the adhesive properties were measured. At this time, the adhesive properties were measured 10 times, and the average values excluding the maximum and minimum values were expressed.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 1One 22 인장특성
(Index, %)
Tensile properties
(Index, %)
인장강도
tensile strength
101101 100100 100100 101101 100100 101101
300% 모듈러스
300% modulus
100100 100100 101101 101101 100100 100100
점탄성 특성
(Index, %)
Viscoelastic properties
(Index, %)
tan δ
(at 0℃)
tan δ
(at 0°C)
100100 100100 101101 100100 100100 9999
tan δ
(at 60℃)
tan δ
(at 60℃)
101101 101101 101101 100100 100100 100100
점착특성(kgf)Adhesive properties (kgf) 0.0900.090 0.0870.087 0.0870.087 0.0930.093 0.0870.087 0.0900.090

상기 표 3에서, 실시예 1 내지 4 및 비교예 2의 인장특성 및 0℃에서의 tan δ 는 비교예 1의 측정값을 기준값으로 하여 하기 수학식 3으로 계산하였으며, 실시예 1 내지 4 및 비교예 2의 60℃에서의 tan δ는 비교예 1의 측정값을 기준값으로 하여 하기 수학식 4로 계산하였다. In Table 3, the tensile properties of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 and tan δ at 0° C. were calculated by the following Equation 3 using the measured values of Comparative Example 1 as a reference value, Examples 1 to 4 and Comparative Examples The tan δ at 60° C. of Example 2 was calculated by Equation 4 below using the measured value of Comparative Example 1 as a reference value.

[수학식 3][Equation 3]

Index(%)=(측정값/기준값)×100Index(%)=(measured value/reference value)×100

[수학식 4][Equation 4]

Index(%)=(기준값/측정값)×100Index(%)=(reference value/measurement value)×100

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조된 각 변성 공액디엔계 중합체는 비교예 1 및 비교예 2에서 제조된 변성 공액디엔계 중합체와 비교하여 동등 이상의 우수한 인장특성 및 점탄성 특성을 나타내었으며, 동시에 점착 특성도 우수하였다. As shown in Table 3, each of the modified conjugated diene-based polymers prepared in Examples 1 to 4 had superior tensile properties and viscoelasticity equal to or greater than those of the modified conjugated diene-based polymers prepared in Comparative Examples 1 and 2 properties were exhibited, and at the same time, adhesion properties were also excellent.

상기 표 1 및 표 3의 결과를 통하여, 본 발명에 따른 제조방법은 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 단계를 포함함으로써 탈수 및 건조과정에서 점착에 의해 유실되는 중합체를 감소시켜 고수율로 변성 공액디엔계 중합체를 제조할 수 있을 뿐 아니라 제조되는 변성 공액디엔계 중합체 물성의 우수함도 유지할 수 있음을 확인하였다.Through the results of Tables 1 and 3, the production method according to the present invention includes adding a sorbitan derivative compound-containing solution at at least one point of time before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration, whereby dehydration and drying are performed. It was confirmed that by reducing the polymer lost due to adhesion in the process, it is possible to prepare the modified conjugated diene-based polymer in high yield, as well as maintain excellent physical properties of the modified conjugated diene-based polymer.

Claims (10)

탄화수소계 용매 중에서, 중합 개시제의 존재 하에 공액디엔계 단량체 또는 공액디엔계 단량체와 방향족 비닐계 단량체를 중합하여 활성 중합체를 제조하는 단계(S1);
상기 활성 중합체와 변성제를 반응시켜 변성 중합체를 포함하는 중합물을 제조하는 단계(S2);
상기 중합물을 스팀 스트리핑하여 저비점 화합물이 제거된 중합 여과물을 제조하는 단계(S3); 및
상기 중합 여과물을 탈수 및 건조하는 단계(S4)를 포함하고,
상기 (S4) 단계의 탈수 전, 탈수 중 및 탈수 후 건조 전 중 적어도 하나의 시점에 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 첨가하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
Preparing an active polymer by polymerizing a conjugated diene-based monomer or a conjugated diene-based monomer and an aromatic vinyl-based monomer in a hydrocarbon-based solvent in the presence of a polymerization initiator (S1);
preparing a polymer containing the modified polymer by reacting the active polymer with a modifier (S2);
steam stripping the polymer to prepare a polymerization filtrate from which low boiling point compounds are removed (S3); and
Dehydrating and drying the polymerization filtrate (S4),
A method for producing a modified conjugated diene-based polymer wherein a solution containing a sorbitan derivative compound is added to the polymerization filtrate at at least one point of time before dehydration, during dehydration, and before drying after dehydration in step (S4).
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 극성용매에 소르비탄 유도체 화합물을 혼합하여 제조된 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The sorbitan derivative compound-containing solution is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer prepared by mixing a sorbitan derivative compound in a polar solvent.
제2항에 있어서,
상기 극성용매는 물인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The polar solvent is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer is water.
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 소르비탄 유도체 화합물을 0.1중량% 내지 10 중량%로 포함하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The sorbitan derivative compound-containing solution is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer comprising 0.1 wt% to 10 wt% of the sorbitan derivative compound.
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 유도체 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00014

상기 화학식 1에서, 5≤w+x+y+z≤20이다.
According to claim 1,
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer wherein the sorbitan derivative compound is a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00014

In Formula 1, 5≤w+x+y+z≤20.
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액은 중합 여과물 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 1.000 중량부로 첨가하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer, wherein the sorbitan derivative compound-containing solution is added in an amount of 0.001 to 1.000 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerization filtrate.
제1항에 있어서,
상기 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액의 첨가는 중합 여과물에 소르비탄 유도체 화합물 함유 용액을 분사하여 수행하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The addition of the sorbitan derivative compound-containing solution is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer that is performed by spraying the sorbitan derivative compound-containing solution on the polymerization filtrate.
제1항에 있어서,
상기 변성제는 알콕시실란계 화합물인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing a modified conjugated diene-based polymer that the modifying agent is an alkoxysilane-based compound.
제1항에 있어서,
상기 (S1) 단계의 중합은 극성 첨가제를 더 사용하여 수행하는 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The polymerization of the step (S1) is a method for producing a modified conjugated diene-based polymer to be carried out by further using a polar additive.
제9항에 있어서,
상기 극성 첨가제는 테트라하이드로퓨란, 2,2-디(2-테트라하이드로퓨릴)프로판, 디에틸에테르, 시클로펜틸에테르, 디프로필에테르, 에틸렌메틸에테르, 에틸렌디메틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디메틸에테르, t-부톡시에톡시에탄, 비스(3-디메틸아미노에틸)에테르, (디메틸아미노에틸)에틸에테르, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, 소듐멘톨레이트(sodium mentholate) 및 2-에틸테트라하이드로퍼푸릴 에테르(2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인 변성 공액디엔계 중합체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The polar additive is tetrahydrofuran, 2,2-di(2-tetrahydrofuryl)propane, diethyl ether, cyclopentyl ether, dipropyl ether, ethylene methyl ether, ethylene dimethyl ether, diethylene glycol, dimethyl ether, t -Butoxyethoxyethane, bis(3-dimethylaminoethyl)ether, (dimethylaminoethyl)ethylether, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine , Sodium mentholate (sodium mentholate) and 2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether (2-ethyl tetrahydrofurfuryl ether) method for producing a modified conjugated diene-based polymer at least one selected from the group consisting of.
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